[发明专利]用于将反应性粘合剂粘接到基底的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高反应性粘合剂对基底的粘附性和对接(link up)速度的方法。

发明背景

反应性粘合剂，例如异氰酸酯官能的(聚氨酯或脲形成性)、基于环氧(epoxy)和基于硅烷醇缩合的粘合剂，用于将各种基底粘接在一起。这样的粘合剂被利用在建筑、车辆制造、电子组件和器件的装配、玩具等中。这样的粘合剂已经找到广泛的用途，原因在于它们允许合理的加工条件并表现出对许多基底良好的粘附性。对于许多基底，使用反应性粘合剂装配部件所使用的方法需要清洁基底表面以除去污染物，有时用于清洁表面的体系是指擦拭物。在许多方法中，使用底漆或活化剂以有利于粘合剂对基底的粘附性。底漆或活化剂体系典型地含有成膜性树脂和溶剂，并且含有助粘剂、催化剂、固化剂或交联剂中的一种或多种。参见例如DE 19924139。底漆需要在基底表面上形成膜，所述膜粘接到基底表面上并且粘接到粘合剂表面上。在大多数商业应用中，在底漆的涂敷和粘合剂的涂敷之间，底漆需要最少量的时间来允许适当的膜形成(build up)。如果在此最少时间之前涂敷粘合剂，则底漆将没有机会形成粘附膜，并且存在底漆粘接到基底表面上或不粘接到粘合剂表面上的重大风险。许多底漆是湿固化底漆，其需要湿气的存在以形成适当的膜。这种底漆的实例是U.S.5,115,086；U.S.5,238,993；U.S.5,466,727；U.S.5,468,317；和U.S.5,792,811，所述美国专利全部通过引用结合在本文中。使用通常称为活化剂的助粘剂的非成膜溶液，所述助粘剂可以含有预期与基底和粘合剂反应的基团。擦拭体系的实例包括U.S.6,053,971，所述美国专利通过引用结合在本文中。可用于这样体系中的助粘剂的实例为硅烷、含异氰酸酯化合物、钛酸酯或盐和锆酸酯或盐，如在美国专利申请2005/0126683和2006/0124225中所公开的，所述美国专利申请全部通过引用结合在本文中。

单部分异氰酸酯官能粘合剂典型地含有一种或多种处于多异氰酸酯或异氰酸酯官能预聚物形式的异氰酸酯官能材料，和用于固化粘合剂的催化剂。典型地，这些粘合剂由于暴露于湿气而固化，并且在涂敷到基底之前防止暴露于湿气。当单部分聚氨酯粘合剂与底漆一起使用时，底漆和粘合剂的固化速率必须匹配，以使粘合剂与底漆对接。对于在暴露于湿气的情况下固化或形成膜的底漆，粘合剂和底漆竞争湿气。在将粘合剂涂敷在底漆上的情况下，经常难以使湿气扩散到底漆，并且底漆不能适当地形成膜。如果底漆没有适当地固化，则粘合剂体系与基底的粘接对于使用来说可能不够。

两部分基于多异氰酸酯的粘合剂包含：在一部分中的多异氰酸酯或异氰酸酯官能预聚物，和在第二部分中的固化剂和催化剂，所述催化剂用于固化剂与异氰酸酯基团的反应。此外，需要使粘合剂与基底表面或底漆的对接匹配。如果粘合剂的固化速率显著地快于粘合剂与基底表面或底漆表面的对接，则将发生对基底的不良粘附并且粘合剂体系对基底的粘接对于使用来说可能不够。典型地，固化剂是具有平均多于一个活性氢原子如胺或羟基部分的化合物。这种体系的实例包括在下列文件中公开的粘合剂体系：2007年6月3日在美国提交的、名称为“可作为用于安装车窗的粘合剂使用的组合物(COMPOSITION USEFUL AS AN ADHESIVE FOR INSTALLING VEHICLE WINDOWS)”、系列号为11/824,984，以及于2007年6月5日在PCT中提交的系列号为PCT/US07/013的共同拥有专利申请；U.S.6,965,008；EP 1433802和EP 1578834，其全部通过引用结合在本文中。当使两部分接触时粘合剂开始固化。两部分粘合剂的优点在于它们远比单部分粘合剂固化得快。两部分粘合剂与底漆一起使用的问题在于，粘合剂可能比底漆固化得快并且不与底漆对接。并且，含有异氰酸酯基团的粘合剂可能占用(tie up)使底漆固化所需的湿气。因此，在底漆涂敷和粘合剂对基底的涂敷之间的时间期间需要允许适当的膜形成，否则体系不能完全地对接并且不能沿粘合剂体系的所有层形成良好的粘接。此外，对接速度需要与粘合剂固化速率匹配。如果一个与另一个相比太快，则将出现对基底的不良粘附，并且粘合剂体系对基底的粘接对于使用来说可能不够。